地下水调查方法精品(七篇)
时间：2023-08-17 17:34:27
序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇地下水调查方法范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。
篇(1)
[关键词]调查；土壤；地下水；检测
我国土壤污染防治形势严峻[1-2]，当前，建设项目的场地土壤与地下水污染问题突出，土壤和地下水污染风险增大[3-4]。建设项目终止后，场地用作公共服务用地时，必须对土壤和地下水进行评价，判断污染的风险。本研究地块占地面积为33716m2，原为工业用地，2004~2019年期间，为某阿胶保健食品有限公司用地，主要产品为阿胶及其系列产品。目前，该地块被规划为居住用地。
1资料调查
1.1场地内资料调查
资料调查主要以收集该阿胶企业生产工艺和对熟悉该企业的人员访谈为主。通过资料收集，明确该阿胶保健食品有限公司运营过程产生的废气主要包括驴皮晾晒场恶臭、生产恶臭以及污水站恶臭等，恶臭气体产生量不大，通过加强车间通排风外排，对地块土壤和地下水影响不大。产生的废水包括泡皮废水、洗皮废水、焯皮废水、浓缩废水、擦胶废水、设备清洗、洗瓶废水、地面清洗废水、反渗透浓水、循环水排污水和生活污水等，对周围环境有一定影响。产生的固体废物主要包括驴皮毛渣、废包装材料等，所产生的固体废物均得到相应的合理处置。
1.2场地周边资料调查
通过对周边区域的调查，周边1km范围内现有企业现有2家，地块北侧816m为东阿汽车站，地块西北侧300m为中国石化加油站。地块东北侧437m为某化肥厂，现已搬迁。通过资料调查，场地内及周边未见有明显污染，但是作为工业用地，不能确定生产过程中是否有污染物的泄漏，为确定本调查地块的土壤和地下水是否满足居住用地的要求，进行了土壤和地下水的采样分析。
2土壤及地下水样品的采集及检测项目
2.1土壤样品采集及检测项目
根据前期调查资料，于地块内可能产生污染的位置设置了6个土壤采样点，均为柱状样，分别于0~0.5m、0.5~1.5m、1.5~3m处采样，共采集18个土壤样品。土壤监测指标为《建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600-2018)中45项基本项。
2.2地下水样品采集及检测项目
根据可能存在地下水污染的位置设置地下水样品采集点位，共设置3个地下水样品采集点位。本地块的地下水样品分析指标包含《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)表1全部指标39项。
3检测方法
土壤检测项目的检测方法为《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)中相应项目的推荐检测方法，地下水检测项目的检测方法为《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)中相应项目的推荐检测方法。
4检测结果与分析
4.1土壤检测结果及评价
土壤样品的检测结果发现，7个样品中检测出了砷、镉、铜、铅、镍、汞等重金属污染物，但是与《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第一类用地筛选值标准对比分析，均未超出标准所列的筛选值。所有土壤样品中均未检测出挥发性有机物和半挥发性有机物。
4.2地下水检测结果及评价
根据地下水检测结果判断，除总硬度外各检测项目均达到地下水Ⅲ类标准，地块内总硬度指标达地下水Ⅳ类标准，该地块地下水无污染现象，未超过人体健康基准值，水质安全，但不适合作为饮用水。综上所述，调查地块的土壤和地下水无明显污染迹象，不需要进行详细采样调查、风险评估工作。从环境可行性角度论证，本次地块调查范围内土壤和地下水环境质量满足居住用地的要求，可以作为居住用地的土地开发建设使用。
参考文献
[1]赵其国，黄荣辉，骆永明．东南沿海发达地区环境质量演变与可持续发展[M]．北京：科学出版社，2014．
[2]骆永明，滕应．我国土壤污染的区域差异与分区治理修复策略[J]．中国科学院院刊，2018，33(2)：145-152．
[3]高定，陈同斌，刘斌，等．我国畜禽养殖业粪便污染风险与控制策略[J]．地理研究，2006(2)：311-319．
篇(2)
2002年水环所共承担地调、科研、自然科学基金及社会项目共37项。其中地调项目8项，部、省科研项目22项，国家自然基金6项，社会项目1项。新上项目8项，其中地调项目为3项，其它项目5项。2002年度获得7项国家、省部级二等以上科技成果奖励，其中有2项成果获国土资源部科技成果二等奖，作为参加单位有2项获国土资源部二等奖；1项获国土资源部一等奖。《亚洲水文地质图》荣获河北省自然科学一等奖，并由河北省推荐报请国家科技进步二等奖。我所参加的“燕山地区花粉与植被关系的研究”项目，获河北省2002年度自然科学三等奖。根据中国地质文献检索机构统计，水环所2001年检索论文数量在我部系统列第四位，说明我所的科研创新实力有明显进步。2002年发表学术论文数量有较大增长，共在公开发行的科技期刊上发表科技论文43篇，其中学术会议论文集发表3篇，核心刊物发表了29篇，SCI论文3篇。2002年由水环所负责的首批地质调查项目《华北平原宁晋泊第四纪全新世标准剖面》、《大都市地下空间开拓的地质环境效应预研究》、《北京市垃圾处置的地质--生态环境评价》、《华北平原1：25万天津幅地下水资源潜力调查试点》等四个项目通过了由中国地质科学院组织的专家验收评审，综合评价等级为三个优秀、一个被评为良好。
2002年地调项目取得的主要成果简介如下：
一、全国地下水资源及其环境评价
“全国地下水资源及其环境评价”项目，在部环境司的领导和监测院、地科院的协调组织下，通过全国32个省（市、区）水文地质环境地质工作者的大力配合和努力，经过2年多的艰苦工作，取得了如下重大进展：
1．本次全国地下水天然补给资源评价面积为914.97万km2，地下水天然补给资源总量为9234.72亿m3/年，其中淡水资源8836.5亿m3/年。全国地下淡水可开采资源量评价面积为619.34万km2，地下淡水可开采资源总量3527.78亿m3/年。
2．与第一轮（1984年）全国地下水资源评价成果相比较，地下水资源量变化有如下特征：
（1）全国地下水资源总量较1984年略有增加；
（2）北方地下水资源量减少，南方地下水资源量增加；
（3）平原区地下水资源量减少，山区地下水资源量增加；
（4）新增加评价了深层承压水和微咸水、半咸水资源。
3．资源量发生变化的原因主要是：
（1）评价精度明显提高；
（2）评价面积有所增加，特别是可开采资源评价面积明显增大；
（3）区域降水量发生变化；
（4）人类工程活动使地下水补给量减少，尤其是北方平原区；
（5）对水文地质参数进行了必要修正；
（6）评价方法有所改进；
（7）可开采资源量评价充分考虑了维护生态环境的需要。
4．1999年全国地下水开采量达到1116×108m3/a，全国平均开采程度为29.9%，其中河北省、天津市、北京市全境超采。近20年来，地下水占总供水量的比例一直呈增加趋势，已从1980年的14%增长到1999年的18.7%。农业用水量呈递减趋势，从80年代的88%，逐渐下降到1999年的61.6%，而工业用水量和生活用水量的比例却明显上升，80年代工业和生活用水量的比例为12%，1999年工业用水量比例上升到18.6%，生活用水量比例上升到19.8%。
5．根据国家地下水质量标准GB/T14848-93，在全国地下水资源中，95%的地下水质量可用作生活饮用水水源及工农业供水。其中80%的地下水可供直接饮用，大于10%的量为适当处理后可供饮用，5％为不宜饮用但可直接为农业和部分工业利用，另有不足5％的地下水资源因遭受污染等的影响，需经处理才可利用。南方地区地下水质量优良，大多地下水可供直接饮用，其中江西、福建、广西、广东、海南、贵州、重庆等省区市，优质地下水分布面积占全省面积90%以上。北方山区及山前平原地区水质较好，中部平原区较差，滨海地区水质最差。全国31个省（区、市）不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病区。尤其在我国北方丘陵山区较普遍地分布着与克山病、大骨节病、氟中毒、甲状腺肿等地方病有关的高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。据不完全统计全国有5000多万人仍在饮用不符合（饮用水）标准的地下水。
6．全国已形成区域地下水降落漏斗100多处，面积达15万平方公里。河北平原深层地下水已形成了跨冀、京、津、鲁的环渤海区域地下水降落漏斗。全国有近50个城市由于不合理开采地下水而发生了地面沉降，其中沉降中心累计最大沉降量超过2米的有上海、天津、太原，天津塘沽个别点最大沉降量已达3.1米。在河北平原、西安、大同、江苏的苏、锡、常等地区，过量开采地下水已导致了地裂缝。沿海地区的大连、秦皇岛、沧州、青岛、北海、海南新英湾等城市和地区地下水位的下降，引起海水入侵，导致地下水水质恶化。其中，胶东半岛、辽东半岛海水入侵严重。
7．本次全国地下水资源评价，编制了全国性图组10幅，包括中国政区图、中国地势图、中国降水量图、中国干旱指数、蒸发量图、中国水系图、中国水文地质图、中国地下水资源分布图、中国地下水化学图、中国重点城市供水中地下水所占比重图、中国地下水环境图。
编制了地区性图组21幅，包括黄河流域、西北地区、黄淮海平原、松嫩松辽平原、三江平原、南方岩溶石山地区、长江三角洲地区的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。编制了分省性图组96幅，包括各省的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。本次全国地下水资源评价，完成了数据库建设，包括原始数据建库、计算过程数据建库、分省图件建库、各省评价报告、总报告建库、技术分档建库等。
二、华北地下水可持续开发利用前景
由水环所组织实施，河北、北京、天津、河南、山东等省（市）地调院参加，在项目组全体成员的不懈努力下，取得重大进展。
1、通过对钻孔资料的研究分析，将华北平原第四纪下界统一到世界较为认可的2.58Ma，确定了华北平原第四纪各时代下界的区域埋藏深度。
2、提出了深层地下水的补给模式。现代地下水分布在山前平原，是局部直接入渗补给。中部平原深层地下水是末次冰期补给。天津一带滨海平原地下水推测为末次冰期间冰阶补给。
3、碳14同位素研究结果表明，华北平原区域地下水存在三个流动系统：
（1）来自太行山前的水流系统；
（2）来自燕山山前的水流系统；
（3）来自鲁中山区的水流系统。
区域地下水总体上具有活塞流的特征，三个区域水流系统集中流向中部平原，最终在天津一带排泄入海。三个水流系统中，以太行山前的水流系统影响强度较大，鲁中山区水流影响较小。
4、根据水文地质、同位素资料，绘制了石家庄-衡水-沧州-天津-渤海的地下水同位素剖面。受地下水开采的干扰，山前平原局部水流已经不明显，衡水形成了一个局部水流系统，上部浅层地下水明显向下流动。在东部沧州和滨海平原，地下水形成以漏斗为中心的局部水流系统，区域流被截断，但更深部的区域流尚未受到影响。
5、初步查清了华北平原浅层地下水位和深层地下水位分布现状和变化情况，以及地下水漏斗的分布。浅层地下水降落漏斗分布于山前沿线中心城市；深层地下水头整体大幅度下降，致使华北平原大部分深层地下水头低于海平面，以地下水封闭的“0”m等值线圈定的低于海平面范围为76732km2。
6、通过综合研究得出华北平原深层地下水环境约束条件的临界界限值为水位埋深50米，并将70米作为严格控制界限，以防止地面沉降等环境问题的加剧。目前华北平原深层地下水头埋深大于50米的面积已有32106km2，大于70米的面积7145.34km2。
7、详细调查了华北平原地下水开采量，2000年华北平原地下水开采量为211.98×108m3，浅层地下水开采量为178.40×108m3，占地下水总开采量的84.2％，多集中在全淡水区。深层地下水开采量为33.58×108m3，占地下水总开采量的15.8％，主要集中在咸水区。
8、华北平原地下水评价结果表明，华北平原地下水天然资源为220.78×108m3/a，其中矿化度小于2g/L的地下水天然资源为175.48×108m3/a。浅层地下水开采资源192.54×108m3/a，其中小于2g/L浅层地下水开采资源171.36×108m3/a；深层地下水可采资源24.23×108m3/a，其中小于2g/L深层地下水可采资源24.19×108m3/a。从华北平原整体来看开采程度为108％，仅超采16.42×108m3/a，整体上基本处于采补均衡，但是开发利用在平面和垂向上分布极不均匀。
三、宁夏地下水（含地热）资源评价
与生态环境建设示范
“宁夏地下水（含地热）资源评价与生态环境建设示范”项目，是中国地质科学院与宁夏回族自治区科技合作项目。项目按照科研与生产相结合的方式，形成了由中国地质科学院水文地质环境地质研究所、宁夏地质工程勘察院、中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所、宁夏地质调查院和宁夏物探勘查院等科研生产人员组成的项目组。
下设五个课题，通过课题组成员的努力，均取得重要成果及认识，现分述如下：
（一）宁南水资源综合评价与合理开发利用
1．在开展工作过程中，始终以地下水系统理论为指导，无论从控水分析、含水层结构分析、地下水补径排分析，还是地下水质和量的分析上，均按照地下水系统理论，对其进行整体系统的研究，使目标从一个目标趋向于多目标，利用模型功能向多功能方向发展，在考虑不确定因素的基础上，通过智能型水资源支持系统，用模型系统取代整体模型，解决地下水系统划分中的实际问题。在调查评价地下水资源形成演化工作过程中，将地下水质量、数量作为一个整体进行综合研究，把地表水和地下水、不同含水介质中的地下水之间的相互转化关系进行分析，利用水循环理论，不仅分析地下水补径排特点，还对其已经发生的变化及可能发生的变化进行调查研究，突出了动态调查评价的新思路。
2．通过对不同含水介质岩相古地理、时空分布的分析和研究，尤其是地下水资源形成演化的探讨，对白垩纪沉积盆地、第三系地层和第四系地层对地下水数量、质量的控制作用进行了深入研究，分析了高氟水、苦咸水成因进行了深入探讨，尤其分析了对现代生态环境的影响作用，从而将岩相古地理-地层时空分布-地下水循环演化-地表生态环境等作为一个相互联系的整体进行了调查评价，取得许多新认识。
3．在对宁南地区弧型构造形成演化机理进行分析基础上，结合岩相古地理分析，首次对旋卷构造、拉分盆地、环状构造等不同构造类型对含水层的时空分布、地表水系的分布及地下水资源形成演化作用进行了系统分析，提出了构造控制不同含水介质地下水作用规律。
4．通过大量的综合地质-水文地质调查及物探、钻探调查评价工作，对整个宁南地区控制地下水时空分布的边界条件进行了调查，明确了控制地下水时空分布的边界位置和性质，查明了不同时空条件下地下水补径排变化规律及相互独立相互联系相互依存的内在因素，从而第一次对整个宁南地区地下水系统进行了划分。尤其是在南北古脊梁地区各种边界性质及位置进行了深入勘查，对该地区地下水资源时空分布及其形成演化规律进行了系统性研究，划分了该区地下水系统，对该区特殊的地下水水质类型形成原因进行了初步研究，对该区地下水资源进行了系统评价，对该区三大泉域成因进行了分析从而形成了具有突破性的认识和成果。
5．通过地下水分布规律和地下水资源形成演化的调查评价，对宁南地区找水方向给出了明确的结论性认识，认为以清水河沉陷构造为界，东部地区以寻找基岩裂隙水和深部岩溶水为主，西部则应以第四系孔隙和浅层地下水为主。
6．宁夏同心县下马关地区是历史上严重缺水地区，我们通过大量的地面综合调查和物探等工作，认为下马关白家滩-了马山地段是一富水地段，可以布置一个探采结合孔，课题组成员在老专家的指导帮助下，通过精心工作，2001年探采结合孔施工完毕，经抽水实验和水资源评价结果是地下水出水量可以达到3000-5000方/天。经验收认为：勘查区是一个严重干旱缺水山区，在该地区找到丰富的地下水，这是对该区水文地质认识的重大突破。
（二）宁夏河套灌区灌溉方式优化配置实验示范研究
1．通过示范区野外调查、监测和水土样品的采集分析，查明了浅层地下水位动态变化特征、包气带水盐运移过程与种植结构及引黄水量的相关关系。在示范区，近10年来人口、耕地与引黄灌溉水量同步增长，增幅在30%以上。地下1.2m以浅土壤样品可溶盐（离子）含量分析表明，土壤水盐运移聚集变化主要受引黄灌溉、降雨和蒸发的影响，季节性变化明显，年际变幅不大。引黄灌溉水量的增加导致排泄不畅部位地下水位抬升，蒸发加强，局部土壤盐渍化呈加重态势。结合课题的问卷调查显示，村民最关心的是降低水位有利于耕种，对渠井联合灌溉方案表示支持。
2．在深入分析浅层地下水补径排条件基础上，建立了研究区的水文地质模型和数学模型，对模型和参数进行了识别与勘察模拟。在此基础上，对优化灌溉配置管理模型和约束条件进行了研究、对示范区渠井灌溉优化配置模式进行了多方案的研制与开发，用响应系数矩阵把地下水流模型与多目标规划模型有机地耦合求解，以2000年的水位和农田布局及不同灌溉用水条件，得出向后30年、控制地下水位埋深在不同深度的计算结果。如果控制浅层地下水位埋深不大于2m，在现状条件下，示范区引黄水量可减少1/5，每年可开采利用浅层地下水70万m3，引黄河水255×104m3/a。考虑目前黄河流域水资源紧缺状况，如果进行节水灌溉，节省1/3灌溉用水，需水量减少到217×104m3/a，控制潜水水位埋深在2m以内，可开采利用潜水48×104m3/a，引黄河水169×104m3/a。
3．对银川平原浅层地下水开发利用潜力进行了初步分析。银川平原浅层地下水主要补给源是引黄渠系及田间灌溉入渗，补给丰富，据计算每年天然补给资源量约21亿m3，可开采资源量约16亿m3。利用示范区的研究成果，对银川平原渠井优化灌溉模式应用前景进行了分析，在现状条件下得出了概算结果。目前浅层地下水的开发利用程度很低，从人口、资源、环境与社会经济可持续发展的长远利益出发，应加强开发利用浅层地下水，推行渠井结合的农业灌溉方式与节水灌溉的措施等。
（三）宁南典型地区生态环境调查与生态建设模式
1．将宁夏南部山区的彭阳县（古城乡、王洼乡、罗洼乡）、西吉县（城郊乡、马建乡）、泾源县（东峡乡、白面镇）划分为阴湿土石质山区、半阴湿土石质黄土梁峁区、干旱、半干旱黄土梁峁区三个不同的气候地貌类型，并完成生态环境地质调查1087.17km2，查明了工作区地质生态环境背景，及相关基础图件编制。
2.分析了现有生态模式及产业特征，总结了现有模式的优劣，为今后产业结构调整，规划提供了科学依据。
3．在彭阳县王洼乡高建堡小流域实施了GPS监测土壤侵蚀动态监测，监测面积15.1km2；建立典型地段监测控制网,进行水土流失动态监测，分析总结了不同地形、地貌条件下水土流失规律，以及不同工程措施、生物措施水土保持条件下水土流失治理效果。
4．对已实施的退耕还林工程效果进行跟踪调查分析，研究提出了存在的问题、改进方向：退耕还林应根据地质、气候特征采取不同措施，山区以水土保持涵养林为主，黄土梁峁区生态林与经济林并重；增加草地比例，发展隔坡梯田；发展优良果树品种，走规模化、产业化道路；对山前覆盖层薄的地区应优先退耕，以免造成土壤层彻底破坏；根据当地恶劣的生态条件，适当增加退耕还林扶持年限。
（四）宁夏特色作物农业地质背景调查与利用研究
1、查明了枸杞、葡萄的果实中化学成分中酸性和碱性二类组分，前者是以总糖为代表的碳水化合物、粗脂肪等。后者是以甜菜碱为代表的含氮化合物，主要包括粗蛋白、氨基酸、粗纤维等。在此基础上提出了用酸碱二类组分的含量及其协调关系，同时参考农业部门的质量标准作为评判内在品质的依据。优质枸杞子的定义是：在一定糖含量的基础上，总碱应与之协调平衡。其化学本质为在一定酸性组分(总糖)含量水平上，酸碱二类组分适度平衡。
2、通过糖(酸)碱图的分析对比，找到了品质优良的枸杞的原因，从而得出如下结论：糖(酸)碱比位于0.3-0.6之间时为最优。
3、初步探讨了矿质营养元素在剖面中的运移特征，找到了影响枸杞、葡萄品质的特征元素组合，为改善它们的品质提供了新的思路。
4、元素在不同的土壤类型中具有不同的含量，不同的土壤类型具有不同的自然肥力。根据土壤肥力的高低划分了优越型、中等型、较低型和极低型。枸杞一般都在土壤肥力优越型的土壤中品质最好。
5、总结出了枸杞、葡萄的生产酸碱平衡的规律。
6、首次建立了特色作物生长的农业生态地质模式，并对不同的农业生态地质模式提出了特色作物的可栽培性。
（五）宁夏地热远景调查及银川平原地热资源评价
1、通过野外调查，在南部山区初步发现了2个地热远景区：泾源县黄花乡楼房沟，泉水温度为23℃，为断裂带出露的上升泉，有臭鸡蛋味；固原县双井子乡双井子村，南水泉群的水温26℃。若按当地年平均气温加10℃计算，此两处均属明显异常区。
2、通过地质、构造、地球物理特征及地热井和温泉的稳定同位素、年龄同位素和水化学特征分析，阐明了地热水的来源和成因，进行了热储层温度估算和潜力分析，并进一步确证了前期野外调查初定的2个地热异常区，提出在同心县新庄的太阳山泉和青铜峡市庙山湖清凉寺的庙山湖泉所在地区存在地热异常的可能性。
3、预测了三个地热远景区，并根据研究程度采用不同方法分别评价了地热资源量：
（1）银川平原地热资源最有利的区（Ⅰ）
采用热储法估算得知：在银川平原热储面积2514.86km2范围，3000m深度内＞40℃热储层蕴藏的热能储存量980.31×1014kcal，地热水储存量为4193.93×108m3，地热资源潜力巨大，为宁夏地热资源远景最有利区。
（2）卫宁平原地热资源远景有利区（Ⅱ）
1988年，宁夏地矿局矿调所在卫宁北山黄石坡沟金矿勘查中，先后在ZK9102、ZK9301和ZK8901三个钻孔中发现了地下热水，孔深分别为310.74m、298.54m和243.70m，水位埋深分别为127m、147m和205m，地下热水储存于泥盆系东西向构造的破碎带中，出水温度32-41℃，单井出水量360-768m3/d，矿化度＞5g/L，水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca水。该地热显示的发现，预示着卫宁平原及卫宁北山地区将成为宁夏地热资源有利区。
（3）六盘-龙首断裂带地热资源远景较有利区（Ⅲ）
在断裂带及附近出露多处温泉，水温＞20℃的温泉有楼房沟泉、双井子泉、太阳山泉、鸽子山泉，4处温泉的天然放热量为1721.82×104kcal/a，预示着该地带将成为宁夏地热资源远景较有利区。
四、黄河中下游主要环境地质问题调查评价
由我水环所负责组织实施，陕西、山西、河南、山东等四省地调院参加。
1、完成并查明了河龙段9.7万km2（1/25万）岩土侵蚀的环境地质背景、岩土侵蚀的种类、分布规律、典型地段的岩土侵蚀的发育机理，认为区域构造格局、新构造运动、地层岩性及其组合、地形地貌等是河龙段岩土侵蚀的主要环境地质背景，控制着岩土侵蚀的强度、类型、速率和发育程度。探索了利用遥感技术（RS）及地理信息系统（GIS）定量评价岩土侵蚀的方法。为河龙段的岩土侵蚀或水土流失治理积累了资料和提供了科学依据。
2、重点解剖了劈砂岩地层性质、地层的岩性组合、劈砂岩的裂隙等对岩土侵蚀的影响。认为劈砂岩地层的强烈的岩土侵蚀现象主要是由其内在的因素如岩石的力学性质、水理性质、矿物组成、化学成分、矿物结构特征等所决定；地层岩性组合加重了劈砂岩的岩土侵蚀；劈砂岩的垂直裂隙不都是由于构造运动所引起，还存在由于岩土侵蚀所造成的次生构造裂隙。
3、首次利用GPS精确测量技术和GIS的分析功能相结合，对黄河中游劈砂岩分布地区的沟边坡重力侵蚀量、淤积坝的泥沙淤积模数进行了定量评价探讨，并摸索出了利用精确测量的GPS技术在野外调查中的有效应用方法。
4、完成并查明了下游近8万km2（1/25万）区域环境地质条件、河道带环境地质特征，评价了悬河稳定性，对危险地段进行了预警，从地学角度提出了防洪减灾的8种对策。
5、基本查明了断流区地下水开采资源量为148亿m3/a,地下水开采资源潜力总量为50亿m3/a；地下水漏斗区调蓄库容73亿m3、可调蓄水资源6亿m3/a；与80年代比较，黄河对地下水的补给量减少了5亿m3/a，约减少48%，浅层地下水开采资源量减少了4.76亿m3/a，约减少3.3%。
6、对中游的岩土侵蚀、下游悬河稳定性和水资源短缺的问题之间的内在联系，及黄河水沙的变化趋势进行了研究。初步认为中游地质环境控制着岩土侵蚀的发生和发展，下游的悬河稳定性受到中游岩土侵蚀及下游地质环境的制约，人类活动对岩土侵蚀及入黄水沙产生了较大影响，黄河水沙自上世纪50年代以来呈逐年代减少趋势。
五、鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水赋存规律研究
1．配合“鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水勘查”项目的进行，先后沿东胜梁两侧、鄂托克旗～跨毛乌素沙漠～乌审旗的剖面、青铜峡～盐池～靖边沿白于山的东西剖面、泾源～平凉～庆阳剖面和沿南北方向布设的横跨库布齐沙漠、毛乌素沙漠、白于山和黄土地区的剖面等进行了调查，2000-2002年采集氢氧同位素（D、18O）样品126组，同位素分析数据同位素T样品126组，碳-13、碳-14同位素样品67组，地下水化学分析样品126组，按实施项目要求，完成了地下水同位素研究报告初稿；
2．通过对该区以往研究资料系统收集、2000-2002年野外调查及所采样品的综合分析，对鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水形成过程的认识上取得重要进展。该区地下水同位素年代分层和分区明显，浅层地下水年龄多小于5000年，从地下水样普遍含有一定量的氚来看，水的更新过程比想象的要快。深层地下水是在过去两万多年的时间里形成的。地下水的水质变化主要受地区岩相古地理条件和两万多年来气候干旱化过程所控制，人类活动是这一地区水环境条件恶化和复杂化的重要因素。
3．鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水的同位素调查表明盆地不同层和不同区地下水及其与地表水的同位素组成差异明显，环境同位素技术是进行盆地地下水研究可依赖的重要手段（方法可行）。不同层地下水同位素组成和地下水年龄的分布特征可作为水文地质分区及地下水分层的基本依据或主要证据。地下水14C和T的分布及其关系证实白垩系地下水在某种程度和一定深度内是可更新的，可以作为重要水源予以开发利用。地下水年龄的测定和地下水氢氧同位素的分析结果表明，该区的气候变化和环境演化，特别是晚更新世以来的干旱化过程是影响地下水质量及其分布变化的最重要影响因素。白垩系自流水盆地循环深度小于100米浅层水，主要是近几十年来大气降水补给形成的，北部由东胜-四十里梁-盐池分水岭向东西两侧径流排泄；陇东黄土高原区地下水主要接受区域大气降水和来自六盘山一带的侧向补给；深层承压水的年龄（大于300米埋深）多大于1万年，最大可达2万多年，为全新世以前补给形成的水，水的氧-18贫化特征明显，地下水的含盐量普遍较低，与当时的气候较寒冷气候密切相关。
六、我国地下水资源可持续利用战略研究
1、完成了“我国地下水资源可持续利用战略研究”报告
总体报告从三个方面论述了我国地下水资源现状、问题和前景。第一部分：在阐明全国地下水资源状况的前提下，论述了我国地下水资源的现状、特征与特性；第二部分：分析了我国地下水资源开发利用情况，研究国民经济发展对地下水资源的需求形势。用可持续利用的观点，阐述了地下水资源在国民经济建设中的战略地位。综述建国五十年来，在地下水勘察、研究方面取得的巨大成就的前提下，阐述由于不合理开发利用地下水而引发的影响地下水资源可持续利用的问题；第三部分：提出了我国带有普遍性的和典型地区的地下水可持续利用战略。
2、开展了华北和西北重点地区的综合调查与研究工作
充分分析了近20年、尤其是近年来西北找水特别计划、国土资源大调查中地下水资源调查成果和新一轮全国地下水资源评价资料，重点对西北、华北地区地下水环境进行了调查，研究了这些地区由于地下水开采引起的环境地质问题；对我国地下水资源数量、分布及其开发利用情况及地下水开发利用战略进行了分析，认为：
（1）地下水是我国尤其是我国北方地区的主要水源，是支持经济可持续发展的支柱，具有不可替代的作用。1998年全国地下水在总供水量的比重，华北最大，其中河北75.1%，北京、山西在60%以上，河南52.7%，山东、辽宁、陕西等省都超过40%。北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水均依靠地下水。
（2）供需矛盾日益加剧。目前全国600多座城市中有一半左右的城市不同程度的缺水，年缺水60多亿方，每年因缺水影响工业产值2300亿元；农业灌溉年缺水300亿方，受害面积3亿亩，影响粮食产量250亿公斤；现在全国有7300万人需解决饮水问题。
（3）工业生活用水利用率低。1997年全国万元产值用水量136方，是发达国家的5―10倍；工业用水重复利用率比发达国家低35―45%；城镇居民用水浪费损失率超过20%。
篇(3)
地下水污染防治区划是地下水污染地质调查评价工作的一项重要内容，其目的是保护地下水资源，为制定和实施地下水污染防治规划提供依据［1］．文献［2］明确提出“要抓紧开展地下水污染状况调查和评估，划定地下水污染治理区、防控区和一般保护区”的要求．实施有针对性的预防及监管措施有利于降低地下水污染概率．作为先导，构建有效的地下水污染防治区划，对实际措施的制定与实施具有十分重要的意义［3～5］．
目前，地下水污染防治区划并未形成明确概念．王焰新等［6］认为地下水污染防治区划是基于一定的调查与原则，在评价地下水现实和潜在利用价值、含水层遭受污染的脆弱性、土地利用和污染源类型、分布来确定污染荷载的风险性、以及根据地下水的不同使用功能来确定污染危害性的基础上开展的区划．其中地下水功能评价和地下水脆弱性评价是地下水污染防治区划的基础．文献［1］指出，地下水污染防治区划应在综合分析调查区地下水系统防污染性能，地下水质量与污染现状、地下水资源可开采量及开发利用的基础上，参考土地利用分区、污染源分布及社会经济发展规划，完成地下水污染防治分区．本研究认为地下水污染防治区划是针对地下水污染问题，从污染事件发生的本质角度、地下水开采利用的社会经济角度及现阶段实施地下水保护措施的政策角度综合开展的地下水评价．
现阶段针对地下水污染相关问题开展的单项研究工作较多，综合研究工作较少．单项研究工作包括地下水脆弱性评价研究［7，8］、地下水污染源评价研究［9～11］、地下水价值研究［9，11～13］、地下水源保护区划分研究［14～16］等．上述单项研究工作仅针对地下水污染问题的单一方面，存在各自的研究侧重点．如地下水脆弱性研究(包括固有脆弱性及特殊脆弱性)侧重对研究区域自身水文地质条件抵御外来污染物能力的定性或定量描述，地下水污染源研究侧重地表污染源及人为活动造成地下水污染的危害性的定性或定量描述．上述2种研究基于含水层及污染源的本质特征，均是针对地下水潜在污染发生过程的评价．地下水价值的相关研究是从地下水开采利用的社会经济角度进行地下水评估．作为现阶段必不可少的政策性研究，地下水源保护区划分受限于水源地尺度范围［17］及其保护区划分的目的，这对于开展城市尺度或者更大范围区域尺度的相关研究是不够的．综合研究工作包括地下水脆弱性与地下水污染源相结合的地下水污染风险分析［11，18，19］、结合地下水脆弱性及地下水源保护区划分的综合研究［15，16］或将上述单项研究相结合开展的区划研究［9，20］等．大多数综合研究的出发角度不够全面，容易忽略地下水污染问题基于社会经济角度、政策角度的考虑．
地下水污染防治区划体系致力于上述问题的综合研究．从本质角度(地下水固有脆弱性与地表污染风险源危害性)、社会经济角度(地下水价值)、政策角度(地下水源保护区划分)这3个不同角度构建地下水污染防治区划体系，汇集单项研究取得的成果，并作为地下水污染相关的预防、监管措施制定与实施的依据．
1体系构建
本研究提出的地下水污染防治区划要素构成如图1所示，由基础层(地表污染源危害性、地下水固有脆弱性、含水层富水性、地下水水质)、中间层(地下水污染风险、地下水源保护区、地下水价值)、目标层(地下水污染防治区划)这3个评价层次组成．
1.1体系构成要素解析
1.1.1地下水污染风险
地下水污染事件的发生是地表污染源与含水层二者相互作用的结果［18，21，22］．地下水污染风险评价应从研究区域所包括的地表污染源及自身的水文地质条件着手．地下水污染源危害性分级是较为常见的污染源评价方式．早在20世纪60年代便有研究者开展了针对特定种类地下水污染源的分级评价工作［20］．然而地表污染源种类极多，仅仅开展针对特定种类污染源的分级评价工作对于城市尺度或者范围更大的区域尺度是远远不够的，需要建立针对不同种类污染源的分级评价体系．基于同一评价体系对不同种类污染源进行分级评价的研究源于20世纪70年代末．受限于不同类型地下水污染风险源的规模、所属特征污染物及其排放方式等问题，以及实际开展评价工作所需巨大的信息量、不同污染源的信息丰富程度是否一致等问题，均增加了不同类型地下水污染源评价的难度［23］．以往的地下水污染风险源评价以定性或者半定量方法为主，存在较大人为主观性，通用性较差［24］．本研究使用基于地下水污染源解析的定量评价方法［24］．该方法对地下水污染源所属的特征污染物及其对应排放量进行解析，计算出地下水污染源的危害性，在此基础上进行地下水污染源的分级．地下水脆弱性是刻画特定水文地质条件自身抵抗外来污染能力的通用方法．评价方法分为地下水固有脆弱性评价与特殊脆弱性评价两种．具体评价方法分类包括迭置指数法、过程数学模拟法，统计方法、模糊数学方法等［7，25，26］．DRASTIC评价方法［27］属于迭置指数法的一种，尽管存在一定的主观性问题及参数设置问题，但仍是目前应用最为广泛的地下水固有脆弱性评价方法．相较于其他评价方法，其优点在于较低的数据依赖性及方法的不确定性［11，17，28］．DRASTIC评价方法表征为:（略）．本研究使用DRASTIC方法进行研究区域的地下水固有脆弱性评价．需要注意的是，地表污染源危害性与地下水固有脆弱性存在动态性特征．地表污染源一直处在人类活动的影响下，特征污染物及其对应排放量随时会发生变化．而地下水固有脆弱性则会受到水位埋深、净补给量、包气带厚度等变化的影响．相较而言，地表污染源的动态特征更为明显．由于受控于污染源及一些水文地质参数的动态变化，地下水污染风险的评估需要在获取变化因素的基础上及时进行更新．而更新之前应确定参数的变化是否能够对地下水污染风险评价结果及整个区划的结果造成显著影响．因此，需要对体系构成要素进行敏感性分析并结合实际动态资料进行计算．然后在此基础上提出针对某区域区划评估的合理更新频率．
1.1.2地下水价值
地下水价值是从社会经济层面对地下水的开采使用情况进行衡量．有研究指出认清地下水的价值极其重要［12，20］．虽然没有形成具体的定量表征方法，但即使一个部分的或者不精确的衡量地下水价值的方法同样有利于决策者理解改变相应的政策及管理措施会对地下水价值造成的影响．地下水价值由开采价值及原位价值组成．其中开采价值源于市政、工商业、农业等对地下水的需求;原位价值是指含水层对周期性开采地下水引起一系列影响的缓冲能力，如因开采地下水引起的地质灾害，污染物扩散、栖息地及生物多样性破坏等．地下水价值体现为含水层的富水性及地下水的水质两方面［9，11，29］．因此，本研究从含水层富水性及地下水水质两方面展开地下水价值的评价．利用单井出水量来衡量含水层的富水性，通过地下水水质类别划分来区别地下水水质差异．
1.1.3地下水源保护区
地下水源保护区划分是决策者实施地下水管理及保护措施的重要环节［30］．将其纳入本区划体系，用于表征当前的政策实施与管理．地下水源保护区的划分，对防止地下水源地污染，保护水源地环境质量起到了重要作用［14～16］．纳入地下水源保护区的区域，在地下水污染防治区划构建过程中赋予的级别值高于其他区域．
1.2构成要素叠加方法解析
1.2.1叠加原则
体系构建过程中需要进行3处构成要素的叠加耦合，包括中间层的地下水污染风险评价、地下水价值及目标层的地下水污染防治区划．地表污染源危害性评价及地下水固有脆弱性评价的叠加构成地下水污染风险评价．叠加过程遵循“择优原则”，即:假设地表污染源危害性与地下水固有脆弱性均分为1～5五个等级(表1)，数值越小代表地表污染源危害性越低或者地下水固有防污性能越好．二者叠加，地下水污染风险由数值小(级别低)的一方决定．地下水价值由含水层富水性及地下水水质叠加而成，叠加过程遵循如下公式:(略)．地下水污染风险评价、地下水价值、地下水源保护区划分三者叠加构成地下水污染防治区划，叠加过程遵循如下公式:（略）．
1.2.2可视化表达
体系构建过程中借助GIS技术实现构建体系的可视化表达［29，34～36］．借助Arcgis9.3软件的SpatialAnalysis模块，将研究区域剖分成1km×1km的单位公里网格，并以此为单位，利用上述叠加原则对体系构建要素进行空间运算，并最终实现防治区划体系的可视化表达．
2案例分析
将本体系应用于北京市平原区(不含延庆)的地下水污染防治区划建设．首先利用北京市平原区地表污染源危害性分级(图2)［24］与地下水固有脆弱性分级(图3)进行北京市平原区地下水污染风险评估．地表污染源危害性与地下水固有脆弱性均分为5级，遵循上述择优原则，二者依据表1进行叠加运算，得到地下水污染风险分级图(图4)．其中，图2进行量化表征的地表污染源种类包括北京市平原区的加油站及油库、垃圾场、工业区、居民区、农业区、地表排污河6类，相关研究见文献［23］．图3是利用DRASTIC方法评价得到的北京市平原区潜水含水层固有脆弱性评价结果，本文不做详述．图4显示北京市平原区污染风险最高的区域(图中方形圈中区域)位于北京市城区西南近郊．该区域位于永定河出山口冲洪积扇顶部，防污性能很差．此外，该区域是北京市的重要工业基地，且非正规垃圾填埋场众多．这些因素的共同作用致使该区域地下水污染风险最高．污染风险较高的大部分区域位于平原区温榆河、凉水河所流经区域，这两条河是北京市主要排污河流．其余污染风险较高的区域所处位置为工业区、垃圾场等．污染风险中等的大部分区域位于北京城八区．南部平原区是主要的农业区，污染风险级别高于北部大部分区域．
其次将北京市平原区含水层富水性分级(图5)与地下水水质分级(图6)［37］利用公式(2)进行叠加运算，并依据表2进行分级，得到北京市平原区地下水价值分级图(图7)．图7表明北京市平原区西部较于东部，北部较于南边，地下水价值相对较高．这是由含水层富水性及地下水水质共同决定的．其中，对含水层富水性进行分级时，将富水性＞5000m3•d－1的区域赋值为4，3000～5000m3•d－1的赋值为3，并依次降低到1;根据水质类别，水质分级从优良到极差赋值依次为由4～1．
在对北京市平原区地下水污染风险及地下水价值完成分级评价之后，结合北京市平原区地下水源保护区划分(图8，北京市环境保护局于2000年完成)，依据表3进行3种叠加要素分级的赋值，然后依据公式(3)进行叠加运算，在得到北京市平原区地下水污染防治区划评分值的基础上，依据表4进行分级，最终得到北京市平原区地下水污染防治区划图(图9)．图9表明北京市平原区防治级别最高(三级)的大部分区域位于城八区西部、平原区北部及东北部，这些区域地下水污染风险等级(图4)、地下水价值等级(图7)及地下水源保护区等级(图8)均处于较高级别;防治级别次之(二级)的大部分区域位于平原区的中部、西南部、东北部，在图4、7、8中均能有所体现．总体上看，北京市平原区地下水污染防治区划图能够从本质角度、社会经济角度和政策角度综合反映出该区域目前的地下水状况，符合实际情况，能够为下一步实际相关工作的开展提供依据．
篇(4)
关键词：工程地质 地质勘察 水文地质
1地下水引起的岩土工程危害
1.1水位上升引起的岩土工程危害
潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响：土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强；斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象；一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化；引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象；地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。
1.2地下水位下降引起的岩土工程危害
地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
2水文地质勘察存在的问题
2.1各种类型的地下水
2.1.1地下水类型
根据特有性质，地下水赋存介质为松散岩类孔隙水，碎屑岩裂隙孔隙水，碳酸盐岩裂隙喀斯特水，火山岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水；按其埋藏条件和水力特性是栖息，潜水和承压水。
2.1.2含水层水平，分布，岩性，厚度，埋藏深度
含水层：（卵石砾石土，砾石，砾石，砂砾岩），性别（砾砂，砂砾，沙，沙细，淤泥，淤泥质土）破碎基岩风化带，构造破碎带，红层孔隙与裂缝，裂缝孔隙度石灰岩山洞玄武岩，裂隙带。隔水层：粉质粘土和致密完整岩石。
2.2静水位和变化幅度
天然地基承载力设计值计算砂土地震液化，膨胀土，胀缩深度确定，基础深度的确定，边坡稳定性评价。基坑侧土压力计算基坑降水和地下工程，涌水量计算，计算深基坑，地下室底板抗浮计算，判别岩石渗透变形（流土，管道，腐蚀）等一系列问题，需要静水位地下水资料。要准确的测定，一般在洞后24h后统一测定。充分利用抽水孔观察孔观察，必要时下测水管观测。地下水位的地形，气象，水文和人的因素和变化，收集区域水文地质数据，数据的邻近地区或通过长期观察和调查，查明地下水水位变化特征。一般随季节变化而变化，随潮汐海岸，河流和湖泊岸边洪水影响，人工排水区抽水影响。地下室底板的抗浮计算时，应提供最高水位数据。如果不是最高水位，平原区地下水设防水准的建筑室外地坪标高。
2.3地下水的径流、补给、排泄
根据地形，气象，水文，地质结构，含水层分布状况及其与水接触，分析地下水流动和动态特性。地下的水流量，根据水位（压力）线图确定。水力坡度根据水位（压力）图计算。
3对水文地质工作的建议
3.1加强对工程地质勘察规范或规程学习
经过几十年的发展，当前我国工程地质勘察工作已经拥有了完备的规范、规程体系，这些规范性文件对勘察工作的目的、任务、评价都做了具体的、切实可行的规定，是工程地质技术人员开展工作的主要依据。工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程，了解和熟悉其要求，这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置，设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。通过研读规范、规程，工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后，能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。
3.2重视地下水埋藏状况的调查
在调查时，要明确调查的重点，设置必要的调查指标体系，弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律，在此基础上，对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价，涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验，调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁，制定出有效和可行的防治措施建议。
3.3地下水水质污染情况的调查是保障
供水安全的基本措施针对我国的水质受到严重污染的情况，因此急需发展的全面调查地下水水质，并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域，城市群区域，农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来，作为一个单独的项目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比，提供1/20万区域水文地质普查数据作为原始背景。
3.4积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广
应用遥感技术，同位素技术，数值模拟技术，信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大，以准确的水文地质参数，降低身体的工作量，为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论，系统理论在水文地质中的应用，地下水运动和分析的水资源评价的基本理论，要结合中国的实践，进一步完善和提高。
3.5加强区域综合研究和专题研究
我国地域辽阔，自然地理和地质条件复杂，地质条件极其复杂，我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论，平均价值的地下水运动，水文学与地球化学作用，人为干扰的影响下条件的变化，需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院，是一家专业研究机构，也是区域管理中心，中国地质环境监测研究所与各大专院校，更应成为跨学科研究中心，培训水文地质专家的理论和实际应用的专家，并不断的提高我们的水文地质研究。
4结论
在建筑工程基础地质勘察中要高度重视水文地质调查，作为建筑工程地质环境的组成部分，较差的水文地质条件会给建筑工程带来多方面的危害，建筑工程项目的组织者、实施者在建筑工程实施前就应该调查清楚地基基础的水文地质情况，制定出有针对性防治措施，提高工程的稳定性和安全性，更好地完成工程建设。
参考文献：
[1]范中林.工程地质勘察中水文地质问题的影响[J].科技创新导报，2009，18
篇(5)
关键词：水文地质；勘探技术；方法
中图分类号： P641 文献标识码： A 文章编号：
一、水文地质勘探工作概况
1.水文地质勘探的目的
水文地质勘探（hydrogeologicalsurvey）是水文勘探技术工作者为了了解某区域的水文地质环境以开发利用相关资源而进行的科学探究工作。出于不同目的和要求，水文地质勘探又可以进一步划分为普查和勘探，普查是综合性的，用以表达普查结果的水文地质图的比例尺为1:20万，而水文地质勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后对特定区域水文资源的深入调查，服务于专门目的，如从居民健康考虑，对区域内供水水文的调查，采矿时对矿床水文地质的勘探等。
2、我国水文地质勘探工作的发展概况
我国水文地质勘探工作从50年代开始，经过半个多世纪的发展，取得了举世瞩目的成就，相比前苏联、美国以及其他国家，我国水文地质勘探工作的特点是起步晚、发展迅速。50年代，首次建立起全国性的水文地质工程队伍；60年代，在东部大平原和西北缺水地区这些特殊的地理区域进行了水文地质的普查；70年代，全国三分之二以上的地区完成了水文地质的普查工作，水文地质勘查技术更加完善，地下水动态观测站在各省市自治区陆续建成；80年代，我国的水文地质勘探工作过程中，开始重视水文环境，加强环境立法；水文勘探发展到当前，数字地球建成，地理信息中的3S（GIS、GPS、RS）应用于处理水文地质的空间数据，以及专业性软件随着计算机的发展广泛应用于水文地质的勘探，为水文地质工作的发展提供了技术上更加有力的支持。
二、水文地质勘探方法
1.水文地质测绘
水文地质测绘（hydrogeological mapping）是指在被测地区，首先观察水体的地质现象，经过科学的分析整理后，用专业术语或者图表描述。在水文地质的勘探中，勘探工作者对探测区域的水文环境，有必要先根据相关资料进行大致的了解，掌握基本情况不仅可以减少工作量，技巧性的开展勘探工作，也有利于保障勘探过程的安全。水文地质勘探工作常常涉及山区的水文地质测绘，范围大且受地形影响难以进入的山区环境成为水文勘探棘手的问题，针对这种情况，利用拍摄的航空摄像片、卫星图片对区域内的地质环境作出基本判断，利用电子技术分析资料，在对水文地质作出测绘后得到能够反映水文信息的图表，达到调查水文环境的目的。由此可见，水文地质测绘中，勘探者面对的难题是大面积的山区无法通行，这一问题的解决，需要充分利用已经发展完善RS、GIS等地理科学技术，在实践中不断提高应对艰难环境的能力。
2.地球物理勘探
为了了解水文地质条件，也可以通过对地球物理相关属性的考察。根据地球物理的整体性原则，各地理现象是相互作用、影响的，地球物理勘探是现有的水文地质勘探的技术中唯一一个间接的勘探方法，联系测区的自然条件和勘探所需要解决的具体问题，勘探可以选用地面物探、水文测井、遥感技术这三种具体的方式。与其他的勘探方法相比，地球物理勘探是通过探究水文地质的成因来推断业已形成的水文环境，获取了更多的地理信息，它对平原地区含水层的深度、淡水界面，甚至地热异常区域的界定，都有精确而不可替代的作用。
3.水文地质钻探试验
水文地质钻探（hydrogeologic drilling）和水文地质试验（hydrogelogic experiment）都是为了获取地下水资源的相关资料而进行的地理科学技术手段。它们可以涉及地下水埋藏的地理环境，通过钻探，理清区域内地下水流动的方向和水量的规律，对地下水的水文条件进行精确的表述。钻探采用的探孔，由于不同的作用，分为普查、勘探与探采结合孔三种类型，钻探在水文地质探测中的发展为水文地质调查活动提供了直接的技术支持，探测活动对水文探测设备的要求相比其它的探测高，其中，回旋、冲击、冲击——反循环是不同探测设备基本的探测方式，在探测水文地质的过程中，也能够通过钻探区域内地热资源以开采利用。与水文地质钻探相同，水文地质试验也是在野外，通过对水文地质的直接调查以获取区域内的水文资料，利用抽、注、渗等方式，可以明确水文特点，达到调查区域内水文地质资料的探测目的。
4.地下水动态观测和试验分析
地下水动态监测是对一个地区或者水源地的地下水动态要素（水位、水量、水质和水温）等物理化学性质进行定时测量、记录和存储整理的过程，依托中国移动公司GPRS网络在监测中心查看地下水的水位、温度、电导率等数据，将所有数据导入数据库生成各种报表和曲线，它由监测中心、通信网络、微功耗测控终端、水位监测记录仪四部分组成，通过对地下水动态观测和试验分析，得到与地下水有关的数据资料。
三、水文地质评价
1.地下水水量计算
计算地下水的水量，是评价水文地质的一个重要标准，也是对地下水资源能否开采的判断依据之一。可用的地下水是在计算出补给量与排出量的差值，结合地下水的基本储存量的结果，其中，能够对地下水进行补给的水量来源包括河水补给、降雨补给与地下水平衡量的补给，地下水的流出是地下水侧向流出、潜水蒸发等因素作用的。经过计算与分析，获取地下水能够允许的最大开采值进行地下水的开采活动。
2.地下水资源评价
对地下水资源的评价是一个综合的过程，评价内容包括水质好坏，即是否受到污染与污染程度是否在可修复的范围，地下水资源开发的经济价值、社会价值，具体的资源评价过程是对勘探工作的完善，水文地质的分析人员根据调查数据做出水文地质模型，利用相关的理论如数值法等方法进行水质、水文上具体的测评。地下水资源的评价普遍认同以下两种评价方式。一、首先进行水体取样，进而花样以调查水质，是否含有超标的元素，与人体的适应性对比来决定相应地下水资源的开采价值。二、如果在水质勘察过程中发现水质已经受到污染或者有受到污染的可能，应查清污染物质及来源、途径与规律，提出地下水资源的防护措施，地下水的开发应力求费用低廉、方案优化、效益显著。这些必须以查明水文地质条件和正确评价地下水资源为基础，在对地下水资源作出评价后进行开采时，应注意做到不过量开采，不能造成海水或者高矿化水入侵到淡水含水层，不能引起大量的地面沉积和坍塌，进行全面的规划。为了合理使用地下水资源，必须进行有效的管理，建立水资源的统一管理机构，优化分析的方法进行水资源的数字模型管理，在经济方面要明确地下水有偿使用的原则，征收水资源管理费。
地下水水文的探测是随着国民经济的发展，对资源的了解与利用的需求增加的基础上发展的，我国的水文探测工作从50年代正式开始受到关注，水文地质的普查渗透大江南北，具体的水文勘探技术如测绘、钻探、试验等，在水文普查探测和专门探测中，都发挥了重要的作用，对水文地质探测工作者，掌握这些技术并与时俱进的钻研新方法以适应不同的探测环境，是十分重要的。探测的最终目的是对资源的利用，获取资料后，判断地下水的开发价值并进行规模化的开发，也成为新形势下水文地质工作者的责任。
参考文献
[1]张恩厚;陈前新;瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率在地质雷达工程中的应用[J];安徽地质;2004年01期
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在过去的研究中,科学家对氮、氨、重金属和病菌等成分关注较多。最近研究工作者对污水中的其他污染成分(如有机污染物)也进行了较多的研究。在以前的研究中,研究对象主要是污水灌溉区的土质污染问题,对于工业废水,其污染成分主要是高浓度重金属离子[2]。对于该地区的地下水污染,主要研究对象为氮和致病菌。而地下水中的矿化程度和硬度的变化也有所研究,但是这些变化是否是灌溉活动引起的,仍值得进行更深入的研究。
2工业污水灌溉对地下水的影响
2.1研究方法
研究污水中的污染成分向地下水迁移的实验方法主要包括野外实验法、调查取样法、土柱淋滤实验。而其中土柱的淋滤实验是比较常用的一种研究方法,用工业污水和天然降水分别进行实验,能分析出土壤中硬度、溶解性固体和氯离子的迁移转化机理[3]。实验结果能表明灌溉地区浅层地下水的上述3项污染指标变化和工业污水灌溉有关。
2.2灌溉区地下水硝酸盐变化
盲目的污水灌溉使地下水的硬度和含盐量大幅增加,尤其是硝酸盐含量的增加,使得灌溉区地下水污染日趋严重。水土系统中的反硝化作用能够降解一部分的硝酸根离子,但是工业污水灌溉是一个长期作用的过程,排放到土壤中的硝酸盐高于降解量,使硝酸盐会在土壤中不断累积,然后通过水的淋滤作用污染地下水[2]。含氮污水的灌溉试验研究结果表明:工业污水灌溉对底层土壤和地下水中的氨离子浓度影响不大,多数氨离子被上层土壤吸收和转化;而污水灌溉对土壤和地下水中的硝酸根离子影响比较大,特别是长期污水灌溉地区的土壤,容易使地下水受到硝酸盐的污染。对于一般的工业排放污水,氨离子浓度较高,灌溉土壤之后,水中的氨离子与土壤表面胶体中的钙离子和镁离子发生交换反应,造成地下水的硬度和含氮量的提高。而土壤中的氨离子会发生硝化反应,生成的硝酸盐会加重地下水的离子污染。能够导致地下水硬度提高的原因很多,工业污水的灌溉就是其中一种,工业污水中一般含有高浓度钠离子和钾离子,在迁移和置换的过程中,会将土壤和含水层中的钙离子、镁离子置换出来,造成地下水的硬度升高。
2.3污水灌溉中重金属污染在地下水中的分布
工业污水灌溉时,其中的重金属会被土壤中的小颗粒吸附,大多数的重金属离子都会富集在土壤的上层,导致土壤的重金属离子污染。土壤的吸附作用会降低重金属向地下水中的运移。对某污染区土壤不同深度土层剖面的重金属元素测试分析结果表明,土壤有比较强的重金属吸附能力,会阻止污水中重金属污染当地地下水。研究表明,土壤中的重金属主要会在20cm深度内的上表层积累,纵向的迁移趋势不大。但是不同的工业污水水质不同,有的地区实验表明工业污水对土壤的重金属污染都不明显。进入土壤后,重金属的存在形态就转而开始控制其迁移性,存在形态取决于重金属进入土壤时的组成形式、种类、含量和环境条件。土柱的淋滤实验结果表明,阳离子的交换作用、表面吸附作用、与有机质的耦合作用和沉淀作用是重金属离子在土壤中迅速衰减的机理。对于Zn和Cu元素在土壤有机物质含量不高的情况下,土壤含水氧化物表面吸附是衰减的主要原因。对于Cr,Pb元素,沉淀作用是主要的原因。对以上重金属离子的淋滤实验结果表明,它们主要在表层以下10cm深度内积累,随着时间的延长,重金属表现出向下搬运的趋势,然后对地下水进行污染。
2.4工业污水中的生物致病体对地下水系统的污染
在工业污水灌溉对地下水污染的研究中,生物致病体的污染需要特别注意。导致地下水污染的病原体可以分为三大类:寄生虫、细菌和病毒,主要污染物为后两者。具体地区实验研究表明,经过长时间的工业污水灌溉,地下水中并未出现污水中测试到的大肠杆菌。但是一些病毒却可以通过运移作用到达深度较大的土层。原因主要是病毒的个体大小比细菌小几个数量级,在通过土壤孔隙时不容易被土壤过滤除净,从而容易随着灌溉水进入地下水系统,地下水受到病毒污染的可能性已经开始受到科学家们的关注[4]。
2.5工业污水中有机成分对地下水系统的污染
石油工业排放的污水中会带有很多种类和较高浓度的有机化合物。随着科技进步,人们对用水的水质要求不断提高,工业污水灌溉对地下水系统的有机物污染成为了新的研究课题。在我国某些污水灌溉区的地下水样本中检验出了接近60种有机物,其中致癌物质达到数十种[5]。
3污水灌溉污染的影响因素和防治措施
污水灌溉对地下水系统的污染由多重因素决定,包括灌溉年限、灌溉强度和灌溉方式、污水中污染物种类及性质、土壤类型及性质、地貌及水文地质条件等。必须经过详细现场调查和实验研究,才能比较正确地分析预测利用工业污水灌溉可能对地下水系统产生的影响。能否采用工业污水进行农田灌溉取决于当地的土壤类型和水文地质条件。应该避免在土层渗透系数大、含水层出露和地下水位偏高的地区进行污水的灌溉操作,在水源周围地区应该严格禁止利用工业污水灌溉。土壤对污水有一定的净化作用,但是净化容量是有一定限值的,不能将灌溉的工业污水无限制地排放到同一地区土壤中;同时应该对土壤污染程度进行监测,时刻把控污染阈值;及时对该地区地下水的硬度、重金属和微生物等污染物的积累速度和地区水质进行监测,避免出现严重和长期的地下水污染事故[5]。对于所采用的工业污水,其水质标准一定要达到污灌要求。当前我国很多地区不采用科学的处理方法,直接使用未经过无害化处理的工业废水进行农田灌溉。而科学的利用工业污水进行灌溉作业,应该在灌溉区推行污水预处理技术,灌溉前对工业污水进行简单的无害化处理,同时对灌溉区土壤和地下水水质的各项污染指标进行实时的监测。要实行科学的灌溉制度,避免灌溉用水水量过剩,引起地下水大面积的污染,应该把灌溉污水当作一种水资源,进行合理调配,科学规划。
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关键词：地下水；氟离子；水文地球化学；空间分布；演化特点；水化学特征；成因；华北平原
中图分类号：P643 文献标志码：A
0引言
氟是自然环境中广泛分布且人体必需的化学元素之一；人体中的氟有2/3来自食物，/3来自饮用水。但是食物中的氟由于构成复杂不易被人体吸收，而饮用水中的氟则大部分能被人体吸收，所以地方性氟病与饮水有直接关系。《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）和《地下水质量标准》（GB/T 4848—93）［2］均规定：饮用水中F-质量浓度不得超过0 mg·L-。F-质量浓度超过0 mg·L-的水为高氟水，长期饮用高氟水可引起慢性氟中毒［3］。
华北平原存在范围较大的高氟地下水区，属于高氟水重灾区。前人在该区曾做了大量有益的地质调查及相关研究，取得了许多重要成果。曾溅辉等以河北邢台山前平原为例，运用地下水质量平衡反应模型的理论和方法，建立了浅层地下水氟的质量平衡反应模型，探讨了氟的化学演变过程和形成机制［4］。曾溅辉等还对高氟区浅层地下水氟的溶解/沉淀作用进行了定量讨论，确定了控制浅层地下水中氟迁移和富集的固相沉淀物以及不同化学类型的浅层地下水中含氟固相沉淀物的溶解沉淀条件［5］。任福弘等应用水文地球化学模拟的理论和方法对研究区浅层高氟水进行地球化学定量研究，进一步分析了氟的组分存在形式与地氟病患病率的相关关系［6］。曾溅辉等将浅层地下水与非饱和带土体作为一个完整的水文地球化学系统，指出非饱和带土体的氟源强度直接受控于土体的矿物成分、化学成分和粒度组成，而浅层地下水体聚集和保存氟的条件主要取决于浅层地下水的化学成分特征［7］。李世君等以北京大兴区地下水为研究对象，分析了第四系高氟水的分布规律，为指导开发利用地下水提供了依据［8］。
笔者以氟为研究对象，充分利用20世纪80年代以来的历史监测数据及200年的取样分析成果，运用统计分析、离子比值、水文地球化学图解等方法，综合研究了华北平原浅层地下水中氟的演化特点，探讨了演化过程中的一些关键控制因素。
研究区概况
华北平原位于中国东部，西起太行山东麓，东至渤海湾，北起燕山南麓，南至黄河，是黄淮海平原的一部分。行政区域包括北京、天津、河北3省（市）相连平原区和河南、山东2省黄河以北的平原区，面积39×04 km2，共计9市80县（市），人口0 7768×04，是中国水资源最为短缺的地区之一，人均水资源量只有450 m3左右，是中国经济发展受水资源制约最严重的地区之一［9］。华北平原属北温带半干旱半湿润气候区，年均气温4 ℃～4 ℃，受季风影响，降雨量自东南向西北由 200 mm逐渐减少到400 mm，年均蒸发量 000～2 000 mm。
华北平原地下水主要赋存于第四系孔隙地下含水岩系中，根据其埋藏特征和水力性质，自上而下划分为4个含水层组：第含水层组底界面埋深0～50 m，是地下水积极循环交替层；第2含水层组底界面埋深20～20 m，属于微承压、半承压地下水，地下水循环交替能力较强，是该区农业用水主要的地下水开采层；第3含水层组底界面埋深250～30 m，是目前深层承压地下水主要开采层；第4含水层组底界为第四系基底。按照目前地下水开采深度及含水层的开启程度，可将含水层组划分为浅层地下水和深层地下水，第含水层组的地下水为浅层地下水，第2～4含水层组的地下水为深层地下水。山前平原的第、2含水层组的地下水已经混合开采，故统称为浅层地下水。
根据华北平原第四纪地质地貌、地下水动力特征及地下水化学特征，华北平原地下水在平面分布上呈现明显的分带规律，从山前到滨海形成一个完整的、统一的地下水系统。从西部山麓至东部渤海海岸，华北平原可划分为山前冲洪积倾斜平原补给区（Ⅰ区）、中部冲积湖积平原缓慢径流区（Ⅱ区）和东部冲积海积滨海平原排泄区（Ⅲ区）（图）。浅层地下水以大气降水、河流季节性补给为主，西部接受上游侧向补给，地下水从西流向东或东北，东部径流滞缓，水力坡度为/750～/2 600，以人工开采和蒸发排泄为主［0］。
2材料与方法
为了充分反映浅层地下水中F-质量浓度随时间的变化规律，使用2个阶段的浅层地下水监测结果：历史阶段（980～985年；图2）和现阶段（2005～200年；图3）。对于现阶段（2005～200年），采用572个浅层地下水的分析结果。其中，45个为200年7月采集的，另外527个为2005～2008年地下水近期监测资料。所采集的地下水样品均来自于深度小于60 m的抽水井。地下水采样点分布见图。对于历史阶段（980～985年），使用208个浅层地下水的监测数据。
3浅层地下水中氟的空间分布与演化
